По горизонтальному стальному трубопроводу движется вода. Трубопровод изолирован асбестом и охлаждается посредством естественной конвекции сухим воздухом.

По горизонтальному стальному трубопроводу, внутренний и наружный диаметры которого   соответственно, движется вода со скоростью  Средняя температура воды Трубопровод изолирован асбестом и охлаждается посредством естественной конвекции сухим воздухом с температурой  

Требуется:

1)    определить наружный диаметр изоляции, при котором на внешней поверхности изоляции устанавливается температура  

2)  определить линейный коэффициент теплопередачи от воды к воздуху

3)  определить потери теплоты с одного погонного метра трубопровода  

4)   рассчитать температуру наружной поверхности стального трубопровода

5)    определить целесообразность применения асбеста для тепловой изоляции.

При решении принять следующие упрощающие предположения:

1)  течение воды в трубопроводе является термически стабилизированным, т.е. температура воды не изменяется по длине трубы;

2)  между наружной поверхностью стального трубопровода и внутренней поверхностью изоляции существует идеальный тепловой контакт;

3) теплопроводность стали и асбеста  не зависят от температуры.

Наружный диаметр изоляции должен быть рассчитан с такой точностью, чтобы температура на наружной поверхности изоляции отличалась от заданной не более, чем на 0,1 К.